可視化在超聲波無損檢測的聲場模擬中的應(yīng)用.pdf

1、超聲波檢測(UT)是無損檢測(NDT)的一種常用方法，它利用超聲探頭發(fā)射的超聲波來對材料和工件進行檢驗和測量。與其它無損檢測技術(shù)相比，它具有被測對象范圍廣、檢測深度大、定位準確、檢測靈敏度高、成本低、使用方便、速度快、對人體無害以及便于現(xiàn)場使用等優(yōu)點。因此，超聲檢測技術(shù)是國內(nèi)外應(yīng)用最廣泛、使用頻率最高且發(fā)展較快的一種無損檢測技術(shù)。 超聲探頭的聲場分布直接的影響著探傷結(jié)果，了解聲場結(jié)構(gòu)及分布對于探傷的順利進行、提高探傷的效果都起著

2、至關(guān)重要的作用。因此，對聲場特性、分布和結(jié)構(gòu)的研究，以及對聲場的模擬，成為超聲波檢測技術(shù)中的一個重要領(lǐng)域。 科學(xué)計算可視化(VISC)，是計算機圖形學(xué)的一個新的應(yīng)用領(lǐng)域。它將復(fù)雜的計算和公式等不可見信息轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢姷膱D形圖像，豐富了科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程，為科學(xué)家和工程師分析數(shù)據(jù)提供了有力工具。 為了更好的表現(xiàn)聲場、研究聲場，我們將科學(xué)計算可視化技術(shù)應(yīng)用于超聲檢測的聲場模擬中，采用了OpenGL等可視化工具，開發(fā)了超聲波聲場模擬可

3、視化系統(tǒng)，利用顏色模型、透明技術(shù)等可視化手段，將不可見的超聲波聲場表現(xiàn)為可視化的圖形圖像，對聲場進行更加直觀細致的模擬描述，甚至進行三維立體模擬顯示，體現(xiàn)聲場的整體分布信息，同時用戶可以用鼠標控制，進行移動、旋轉(zhuǎn)等操作，從各個角度來觀察聲場分布。 特別地，在進行超聲波聲場的三維立體模擬時，本文提出將基于MC算法的等值面抽取應(yīng)用于超聲波聲場的模擬：首先根據(jù)聲學(xué)原理及數(shù)學(xué)理論建立聲場模型，然后對超聲波聲場的分布進行計算，獲取聲場的空